UNIVERSITAS INDONESIA PENGARUH KETEBALAN PELAT TERHADAP TEGANGAN SISA DAN DISTORSI ANGULAR PADA PELAT BAJA JIS G 3101 SS400 DILAS DENGAN MENGGUNAKAN PROSES FCAW SEMI-OTOMATIS SKRIPSI ABDILLAH ENSTEIN 0606074464 FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN METALURGI DAN MATERIAL JUNI 2010 Pengaruh ketebalan..., Abdillah Enstein, FT UI, 2010 UNIVERSITAS INDONESIA PENGARUH KETEBALAN PELAT TERHADAP TEGANGAN SISA DAN DISTORSI ANGULAR PADA PELAT BAJA JIS G 3101 SS400 DILAS DENGAN MENGGUNAKAN PROSES FCAW SEMI-OTOMATIS SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperloleh gelar Sarjana Teknik ABDILLAH ENSTEIN 0606074464 FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN METALURGI DAN MATERIAL JUNI 2010 Pengaruh ketebalan..., Abdillah Enstein, FT UI, 2010 HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk telah saya nyatakan dengan benar Nama : Abdillah Enstein NPM : 0606074464 Tanda Tangan : Tanggal : 5 Juli 2010                                                            ii  Universitas Indonesia Pengaruh ketebalan..., Abdillah Enstein, FT UI, 2010 LEMBAR PENGESAHAN       Skripsi ini diajukan oleh Nama : Abdillah Enstein NPM : 0606074464 Program Studi : Teknik Metalurgi dan Material Judul Skripsi : Pengaruh Ketebalan Pelat Terhadap Besarnya Tegangan Sisa dan Distorsi pada Baja JIS G3101 SS400 Dilas dengan Metode FCAW Semi-otomatis Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Metalurgi dan Material Fakultas Teknik, Universitas Indonesia DEWAN PENGUJI Pembimbing : Dr. Ir. Winarto, M.Sc. ( ) Penguji 1 : Dr. Ir. Dedi Priadi, DEA. ( ) Penguji 2 : Dr. Ir. Badrul Munir M.Sc. ( ) Ditetapkan di : Depok Tanggal : 5 Juli 2010  iii  Universitas Indonesia Pengaruh ketebalan..., Abdillah Enstein, FT UI, 2010 KATA PENGANTAR     Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas ridho dan perkenaan-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini ditulis untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan, dorongan, saran, dan bimbingan dari berbagai pihak penulis akan mengalami kesulitan dan berbagai hambatan dalam menyelesaika skripsi ini. Oleh karena itu, dengan ucapan yang paling tulus, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Ir. Winarto, MSc , selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan nasehat yang berharga sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. 2. Bapak Dr. Ir Muhammad Anis, M.Met yang telah menyediakan waktunya kepada penulis untuk mendiskusikan hal yang berhubungan dengan skripsi yang sedang penulis kerjakan. 3. Ahmad Ashari, ST yang telah banyak membantu dalam proses pengelasan sampel pengujian. 4. Teman-teman Angkatan 2006, khususnya yang telah bersama-sama mengerjakan tugas akhir yang telah memberikan bantuan selama pengerjaan skripsi ini 5. Aulia Sani, rekan sekaligus sahabat yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 6. Anindyastari Saraswati, yang juga telah membantu penulis agar skripsi yang tengah dikerjakan berjalan dengan lancar. 7. Dan secara khusus kepada kedua orang tuaku dan adikku yang telah banyak memberikan bantuan moral dan juga memberikan motivasi kepada penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi ini. iv  Universitas Indonesia Pengaruh ketebalan..., Abdillah Enstein, FT UI, 2010 Akhir kata, penulis berharap semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas kebaikan semua pihak yang telah membantu penulis dan penulis juga berharap semoga skripsi ini membawa manfaat dalam pengembangan ilmu. Depok, 5 Juli 2010 Penulis                                               v  Universitas Indonesia Pengaruh ketebalan..., Abdillah Enstein, FT UI, 2010 HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Abdillah Enstein NPM : 0606074464 Program Studi : Teknik Metalurgi dan Material Departemen : Metalurgi dan Material Fakultas : Teknik Jenis Karya : Skripsi demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty- Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul : Pengaruh Ketebalan pelat terhadap besarnya tegangan sisa dan distorsi pada baja JIS G3101-SS400 dilas dengan metode FCAW semi-otomatis beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Nonekslusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis atau pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Depok Pada Tanggal : 5 Juli 2010 Yang menyatakan (Abdillah Enstein) vi  Universitas Indonesia Pengaruh ketebalan..., Abdillah Enstein, FT UI, 2010 ABSTRAK     Nama : Abdillah Enstein Program Studi : Teknik Metalurgi dan Material Judul : Pengaruh Ketebalan Pelat Terhadap Tegangan Sisa dan Distorsi Angular pada Pelat Baja JIS G 3101 SS400 Dilas fengan Menggunakan Proses Fcaw Semi-Otomatis   Tegangan sisa dan distorsi adalah dua hal yang sulit dihindari ketika proses pengelasan selesai dilakukan. Distorsi terjadi karena sifat alamiah dari logam cair yang akan menyusut ketika membeku dan akan menghadirkan tegangan sisa. tegangan sisa pada produk hasil las sangat dihindari karena dapat memicu terjadinya retak. Di dalam penelitian ini dilakukan pengukuran distorsi angular yang terjadi akibat proses pengelasan FCAW pada pelat dengan ketebalan 10, 16, dan 20 mm dan juga pengukuran tegangan sisa yang terjadi dengan menggunakan metode difraksi sinar-X. Hasil yang diperoleh memperlihatkan bahwa distorsi angular yang terjadi berbanding lurus dengan ketebalan pelat. Sedangkan pada pengujian tegangan sisa memperlihatkan bahwa daerah terpengaruh panas memiliki tegangan sisa terbesar. Kata kunci : distorsi angular, tegangan sisa, flux core arc welding                                           vii  Universitas Indonesia Pengaruh ketebalan..., Abdillah Enstein, FT UI, 2010 ABSTRACT     Name : Abdillah Enstein Study program : Teknik Metalurgi dan Material title : Effect of Plate Thickness to Residual Stess and Angular Distortion on JIS G 3101 SS400 Steel Plate Welded by Semi-Automatic FCAW Process   Distortion and residual stress are the things that can’t be hindered after welding process. Distortion occur because the nature of liquid metal that will be shrinkage after the liquid metal solidify. With the distortion occur, the residual stress will also occur. Residual stress in the weld product restrict to happen because it can lead to cracking. This research is carried out by flux core arc welding with flat (1G) position performed on three steel plates with different thickness. Steel plate used is JIS 3101 SS400 with 10mm, 16mm and 20mm thickness. The residual stress measurement in the weld area and heat affected zone (HAZ) using X-ray diffraction method. The result show that the value of angular distortion proportional with the thickness of the plate and the residual stress value gives that the heat affected zone has the biggest residual stress. Keyword : angular distortion, residual stress, flux core arc welding                                          viii  Universitas Indonesia Pengaruh ketebalan..., Abdillah Enstein, FT UI, 2010 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ...................................................................................................... i HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS .......................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................................... iii KATA PENGANTAR ................................................................................................. iv HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ................................... vi ABSTRAK .................................................................................................................. vii ABSTRACT ............................................................................................................... viii DAFTAR ISI ................................................................................................................ ix DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... xi DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. xiv BAB 1 PENDAHULUAN ........................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang................................................................................................ 1 1.2 Perumusan Masalah ........................................................................................ 3 1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................................ 4 1.4 Ruang Lingkup Penelitian .............................................................................. 4 BAB 2 DASAR TEORI ............................................................................................... 5 2.1 Baja Struktural JIS G3101-SS400 .................................................................. 5 2.2 Pengelasan FCAW ( Flux-Cored Arc Welding ) ............................................ 6 2.3 Metalurgi Las ................................................................................................. 7 2.3.1 Daerah hasil pengelasan .......................................................................... 7 2.3.2 Reaksi pembekuan .................................................................................. 8 2.3.3 Mikrostruktur logam las .......................................................................... 9 2.4 Tegangan Sisa ............................................................................................... 10 2.4.1 Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan sisa ................................. 11 2.4.2 Distribusi Tegangan Sisa pada proses pengelasan ................................ 12 2.4.3 Cara mengurangi dan mengendalikan tegangan sisa ............................ 14 2.4.4 Pengukuran tegangan sisa ..................................................................... 15 2.5 Distorsi ......................................................................................................... 16 ix  Universitas Indonesia Pengaruh ketebalan..., Abdillah Enstein, FT UI, 2010